特許 6834894 管ガラス製造装置及び管ガラス製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6834894

(24)【登録日】2021年2月8日

(45)【発行日】2021年2月24日

(54)【発明の名称】管ガラス製造装置及び管ガラス製造方法

(51)【国際特許分類】

   C03B 17/04 20060101AFI20210215BHJP

【ＦＩ】

   C03B17/04 A

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-197054(P2017-197054)

(22)【出願日】2017年10月10日

(65)【公開番号】特開2019-69879(P2019-69879A)

(43)【公開日】2019年5月9日

【審査請求日】2020年5月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000232243

【氏名又は名称】日本電気硝子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100168550

【弁理士】

【氏名又は名称】友廣 真一

(72)【発明者】

【氏名】近藤 真史

(72)【発明者】

【氏名】室園 龍三

(72)【発明者】

【氏名】西村 康宏

【審査官】 大塚 晴彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−０４４１２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０２３４３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３２１７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３２１９３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１５−５３０３４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１１４６４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０４１６５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１７／０２２２９３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０３Ｂ １７／００− １７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

溶融ガラスを供給する供給部と、前記供給部から溶融ガラスが供給されながら上下方向の軸線周りに回転する成形体とを備え、回転中の前記成形体から溶融ガラスを流下させることによって管ガラスを製造する管ガラス製造装置であって、
前記成形体は、内周縁と外周縁の間で溶融ガラスを受ける受皿部を一つ又は上下方向に間隔を置いて複数備え、
一つ又は複数の前記受皿部のそれぞれは、前記内周縁から前記外周縁に移行するに従って漸次低くなるように傾斜した円すい状をなすと共に、前記外周縁から溶融ガラスを流下するように構成されており、
最上段の前記受皿部から順に、それぞれの前記受皿部の前記内周縁と前記外周縁の間の斜辺長さをＬ_１（ｍｍ），Ｌ_２（ｍｍ），…，Ｌ_ｎ（ｍｍ）、それぞれの前記受皿部の水平面に対する傾斜角度をα_１（°），α_２（°），…，α_ｎ（°）とした場合に、
Ｌ_１／α_１＋Ｌ_２／α_２＋…＋Ｌ_ｎ／α_ｎ≧２ （ｎは１以上の整数）
なる関係を満たすことを特徴とする管ガラス製造装置。

【請求項2】

最上段の前記受皿部が、Ｌ_１／α_１≧２なる関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の管ガラス製造装置。

【請求項3】

最上段の前記受皿部の傾斜角度α_１が、１５°以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の管ガラス製造装置。

【請求項4】

前記成形体が、前記外周縁の下方位置で前記外周縁から流下した溶融ガラスを案内する筒状の側面部を備え、
前記側面部が、下方に向かって漸次縮径する絞り部を一つ又は上下方向に間隔を置いて複数備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の管ガラス製造装置。

【請求項5】

最下段の前記絞り部の垂直面に対する傾斜角度が、１５°以下であることを特徴とする請求項４に記載の管ガラス製造装置。

【請求項6】

上下方向の軸線周りに回転している成形体に、供給部から溶融ガラスを供給し、前記成形体から溶融ガラスを流下させることにより管ガラスを製造する管ガラス製造方法であって、
前記成形体は、溶融ガラスを受ける受皿部を一つ又は上下方向に間隔を置いて複数備え、
一つ又は複数の前記受皿部のそれぞれは、内周縁から外周縁に移行するに従って漸次低くなるように傾斜した円すい状をなし、
最上段の前記受皿部から順に、それぞれの前記受皿部の前記内周縁と前記外周縁の間の斜辺長さをＬ_１（ｍｍ），Ｌ_２（ｍｍ），…，Ｌ_ｎ（ｍｍ）、水平面に対する傾斜角度をα_１（°），α_２（°），…，α_ｎ（°）とした場合に、
Ｌ_１／α_１＋Ｌ_２／α_２＋…＋Ｌ_ｎ／α_ｎ≧２ （ｎは１以上の整数）
なる関係を満たし、
溶融ガラスを一つ又は複数の前記受皿部のそれぞれの前記内周縁と前記外周縁の間で受けると共に、溶融ガラスをそれぞれの前記外周縁から流下する工程を含むことを特徴とする管ガラス製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、管ガラス製造装置及び管ガラス製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

蛍光灯などに使用される管ガラスを製造する方法として、例えば特許文献１には、上下方向の軸線周りに回転している成形体に供給部から溶融ガラスを供給すると共に、その供給した溶融ガラスを成形体から流下させることで管ガラスを製造することが開示されている。

【0003】

同文献では、成形体は、回転中に供給された溶融ガラスを受ける上面を備えており、上面の外周縁から溶融ガラスを流下する構成とされている。このような構成にすれば、成形体の交換時間を短縮すると共に管ガラスを大径化することができるという利点がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６−４４１２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、特許文献１に開示の製造方法において、管ガラスの外径や厚みなどの品質の向上を図るには、成形体を流下する溶融ガラスの厚み変動を可及的に低減することが重要となる。

【0006】

しかしながら、成形体に供給されるまでの温度変動などにより供給される溶融ガラスの粘度などが変化し、単位時間当たりに成形体に供給される溶融ガラスの供給量が変動する場合がある。このように溶融ガラスの供給量が変動すると、成形体上において溶融ガラスの厚みに変動が生じやすくなる。

【0007】

本発明は、成形体上における溶融ガラスの厚み変動を可及的に低減し、高品質の管ガラスを製造することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するために創案された本発明は、溶融ガラスを供給する供給部と、供給部から溶融ガラスが供給されながら上下方向の軸線周りに回転する成形体とを備え、回転中の成形体から溶融ガラスを流下させることによって管ガラスを製造する管ガラス製造装置であって、成形体は、内周縁と外周縁の間で溶融ガラスを受ける受皿部を一つ又は上下方向に間隔を置いて複数備え、一つ又は複数の受皿部のそれぞれは、内周縁から外周縁に移行するに従って漸次低くなるように傾斜した円すい状をなすと共に、外周縁から溶融ガラスを流下するように構成されており、最上段の受皿部から順に、それぞれの受皿部の内周縁と外周縁の間の斜辺長さをＬ_１（ｍｍ），Ｌ_２（ｍｍ），…，Ｌ_ｎ（ｍｍ）、それぞれの受皿部の水平面に対する傾斜角度をα_１（°），α_２（°），…，α_ｎ（°）とした場合に、
Ｌ_１／α_１＋Ｌ_２／α_２＋…＋Ｌ_ｎ／α_ｎ≧２…（１）
なる関係を満たすことを特徴とする。ただし、Ｌ_ｎは上からｎ段目（最下段）の受皿部の斜辺長さ、α_ｎは上からｎ段目（最下段）の受皿部の傾斜角度である。ｎは１以上の整数であり、受皿部を一つのみ設ける場合（ｎ＝１の場合）、すなわち、最上段の受皿部のみを設ける場合も含まれる。このような構成によれば、一つ又は複数の受皿部のそれぞれにおいて、斜辺（母線）長さと傾斜角度の関係が最適化される。詳細には、上記の式（１）の関係を満たすと、受皿部の傾斜角度が大きくなって外周縁側への溶融ガラスの移動速度が速くなっても、その移動速度に応じて受皿部の斜辺長さも十分大きくなる。従って、受皿部上における溶融ガラスの滞在時間を十分に確保できるため、溶融ガラスの単位時間当たりの供給量に変動が生じても、溶融ガラスが受皿部を移動する過程でその厚みが均される。

【0009】

上記の構成において、最上段の受皿部が、
Ｌ_１／α_１≧２…（２）
なる関係を満たすことが好ましい。最上段の受皿部において、溶融ガラスの温度が高く粘度も低いため、溶融ガラスの厚みを均す効果が最も高い。従って、最上段の受皿部で、上記の式（２）を満たすことが、溶融ガラスの厚み変動を低減する上でも好ましい。

【0010】

上記の構成において、最上段の受皿部の傾斜角度α_１が、１５°以下であることが好ましい。このようにすれば、最上段の受皿部の傾斜角度が非常に小さくなることから、受皿部上における溶融ガラスの移動速度が十分遅くなる。従って、最上段の受皿部における溶融ガラスの厚みを均す効果がより高くなる。

【0011】

上記の構成において、成形体が、外周縁の下方位置で外周縁から流下した溶融ガラスを案内する筒状の側面部を備え、側面部が、下端部において、下方に向かって漸次縮径する絞り部を一つ又は上下方向に間隔を置いて複数備えていることが好ましい。このようにすれば、受皿部で溶融ガラスの厚みを均した後、所定の直径まで溶融ガラスを絞ることができるので、受皿部の外周縁の直径よりも小さい様々な直径のガラス管を製造しやすくなる。

【0012】

この場合、最下段の絞り部の垂直面に対する傾斜角度が、１５°以下であることが好ましい。最下段の絞り部では、溶融ガラスが下方へ流下する際に成形体の直径が小さくなりガラスの厚みが増すことになる。そのため、最下段の絞り部の垂直面に対する傾斜角度が大きすぎると、絞り部における急激なガラス厚みの変化によって、溶融ガラスの流れが乱れるおそれがある。このような現象が生じると、溶融ガラスの厚み変動を生じさせる要因の一つとなり得る。従って、最下段の絞り部の傾斜角度は上記数値範囲とし、最下段の絞り部における溶融ガラスの急激な流れ方向の変化を抑制することが好ましい。

【0013】

上記の課題を解決するために創案された本発明は、上下方向の軸線周りに回転している成形体に、供給部から溶融ガラスを供給し、成形体から溶融ガラスを流下させることにより管ガラスを製造する管ガラス製造方法であって、成形体は、溶融ガラスを受ける受皿部を一つ又は上下方向に間隔を置いて複数備え、一つ又は複数の受皿部のそれぞれは、内周縁から外周縁に移行するに従って漸次低くなるように傾斜した円すい状をなし、上記の式（１）を同様に満たし、溶融ガラスを一つ又は複数の受皿部のそれぞれの内周縁と外周縁の間で受けると共に、溶融ガラスをそれぞれの外周縁から流下する工程を含むことを特徴とする。このような構成によれば、既に述べた対応する構成と同様の作用効果を享受することができる。

【発明の効果】

【0014】

以上のような本発明によれば、成形体上における溶融ガラスの厚み変動を可及的に低減し、高品質の管ガラスを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】第一実施形態に係る管ガラス製造装置を示す正面図である。

【図2】（Ａ）が成形炉の縦断面図、（Ｂ）が成形炉の横断面図である。

【図3】成形体の縦断面図である。

【図4】成形体の変形例を示す縦断面図である。

【図5】第二実施形態に係る管ガラス製造装置の成形体の縦断面図である。

【図6】実施例における溶融ガラスの流量の時間変動を示す図である。

【図7】実施例で用いた成形体を示す正面図であって、（Ａ）が実施例１の成形体、（Ｂ）が実施例２の成形体、（Ｃ）が実施例３の成形体、（Ｄ）が実施例４の成形体、（Ｅ）が実施例５の成形体である。

【図8】実施例における溶融ガラスの厚みの時間変動の測定結果を示す図であって、（Ａ）が実施例１の結果、（Ｂ）が実施例２の結果、（Ｃ）が実施例３の結果、（Ｄ）が実施例４の結果、（Ｅ）が実施例５の結果である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明を実施するための形態について図面に基づき説明する。

【0017】

（第一実施形態）
図１に示すように、第一実施形態に係る管ガラス製造装置１は、例えば蛍光灯等に使用される管ガラスを製造するものであって、溶解槽２と、供給管３と、成形炉４とを備えている。

【0018】

溶解槽２は、溶融ガラスＧｍを生成及び貯留する。

【0019】

供給管３は、溶解槽２から溶融ガラスＧｍを成形炉４内に供給する供給部である。本実施形態では、供給管３は、白金等の導電性金属で形成されている。

【0020】

成形炉４は、その内部に、供給管３から溶融ガラスＧｍを供給されながら上下方向の軸線Ｊ周りに回転する成形体５を有する。

【0021】

成形体５は、管ガラスを連続的に成形する成形手段であり、成形体５は、その外表面に沿って溶融ガラスＧｍを流下させて管ガラスを連続的に成形する。成形体５は、不図示の駆動装置によって回転駆動される。回転中の成形体５から流下する溶融ガラスＧｍは、成形体５の下方位置において不図示の管引き装置によって下方に牽引される。

【0022】

管ガラス製造装置１は、供給管３を加熱する第一加熱手段６を備えている。第一加熱手段６は、供給管３に接続された電極であり、供給管３を通電加熱する。これにより、供給管３内を流れる溶融ガラスＧｍの粘度を調整する。

【0023】

勿論、第一加熱手段６は、これに限定されず、例えば供給管３の周囲に配置したヒータ等であってもよい。

【0024】

供給管３から成形体５に供給される溶融ガラスＧｍの温度は、溶融ガラスＧｍの組成にもよるが、例えば１０００℃〜１３００℃である。

【0025】

供給管３から成形体５に供給される溶融ガラスＧｍの粘度は、１００Ｐａ・ｓ〜２０００Ｐａ・ｓであることが好ましく、５００Ｐａ・ｓ〜１０００Ｐａ・ｓであることが特に好ましい。

【0026】

溶融ガラスＧｍのガラス組成は、例えば、質量％で、ＳｉＯ_２ ６０〜８０％、Ｂ_２Ｏ_３ ０〜２０％、Ａｌ_２Ｏ_３ ０〜１５％、Ｎａ_２Ｏ ０〜１０％、Ｋ_２Ｏ ０〜１０％、Ｌｉ_２Ｏ ０〜５％、ＣａＯ ０〜５％、ＢａＯ ０〜１０％、ＳｒＯ ０〜５％を含有する。

【0027】

管ガラス製造装置１は、成形炉４内を加熱する第二加熱手段７を備えている。第二加熱手段７は、成形体５の外周側に配置され、成形炉４内を加熱することにより、成形体５を流下する溶融ガラスＧｍを加熱する。これにより、成形体５を流下する溶融ガラスＧｍの粘度を調整する。

【0028】

図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、本実施形態では、第二加熱手段７は、均熱板７ａ（耐火物）と、均熱板７ａを外周側から加熱するヒータ７ｂとを備えている。

【0029】

均熱板７ａは、成形炉４の周壁を構成する。均熱板７ａは、成形体５の周方向に沿って複数配設されており、成形体５の周方向では、同一の温度となるように構成されている。

【0030】

図３に示すように、成形体５は、スリーブ部８と、スリーブ部８を下側から支持するメタルチップ９とを備えている。スリーブ部８は、例えば耐火物で構成され、本体部８ａと、本体部８ａの上端から上方に延びる軸部８ｂとを備えている。スリーブ部８は、その内部に軸線Ｊ方向に沿って延びる孔を有し、孔内には、例えば白金等の金属管１０が配設されている。金属管１０の上端は、不図示のエアコンプレッサに接続されている。金属管１０の下端には、メタルチップ９が連結されている。メタルチップ９は、例えば白金等の金属で構成されている。メタルチップ９には、軸線Ｊ方向に沿った貫通孔９ａが形成されており、貫通孔９ａは、金属管１０の内部に連通している。

【0031】

スリーブ部８の軸部８ｂと、スリーブ部８内の金属管１０は、上方で、不図示の駆動装置から回転駆動力を付与され、これによって、スリーブ部８とメタルチップ９は、同期して回転する。

【0032】

成形体５の回転速度は、例えば、３ｒｐｍ〜１５ｒｐｍである。

【0033】

図３に示すように、成形体５は、スリーブ部８の本体部８ａの上端部に受皿部１１を備えている。本実施形態では、受皿部１１が最上段の受皿部となる。受皿部１１は、内周縁１１ａから外周縁１１ｂに移行するに従って漸次低くなるように傾斜した円すい状をなす。受皿部１１は、内周縁１１ａと外周縁１１ｂとの間で、回転中に供給管３から供給された溶融ガラスＧｍを受けると共に、受けた溶融ガラスＧｍを外周縁１１ｂから流下させるように構成されている。

【0034】

本実施形態では、供給管３は、受皿部１１の内周縁１１ａ近傍の一個所に、溶融ガラスＧｍを落下供給するようになっている。

【0035】

受皿部１１の内周縁１１ａと外周縁１１ｂの間の斜辺長さをＬ_１（ｍｍ）、受皿部１１の水平面に対する傾斜角度をα_１（°）とした場合に、Ｌ_１／α_１≧２なる関係が成立する。Ｌ_１／α_１は５以上であることが好ましく、６以上であることがより好ましい。α_１は１５°以下であることが好ましく、１０°以下であることがより好ましい。ここで、α_１の値が大きくなれば、受皿部１１の外周縁１１ｂ側に向かう溶融ガラスＧｍの流下速度が速くなり、Ｌ_１の値が大きくなれば、外周縁１１ｂまでの距離が長くなって受皿部１１の面積が大きくなる。そのため、上記の関係式を満たせば、受皿部１１の外周縁１１ｂに向かう溶融ガラスＧｍの流れ速度に対して受皿部１１の面積が適切に大きくなり、受皿部１１における溶融ガラスＧｍの滞在時間が十分に長くなる。従って、溶融ガラスＧｍの単位時間当たりの供給量が変動しても、溶融ガラスＧｍが受皿部１１上を十分な時間を掛けて移動する過程でその厚みが均される。換言すれば、溶融ガラスＧｍが厚み変動を生じたまま外周縁１１ｂから流下するという事態を抑制することができる。

【0036】

なお、省スペース化等を考慮した場合、Ｌ_１／α_１は１５以下であることが好ましく、１０以下であることがより好ましい。また、α_１＞０であるが、α_１が小さすぎると、溶融ガラスＧｍの流れ速度が遅くなりすぎ、受皿部１１上で溶融ガラスＧｍが失透するおそれがある。従って、α_１は２°以上であることが好ましく、５°以上であることがより好ましい。

【0037】

成形体５は、スリーブ部８の本体部８ａ及びメタルチップ９の外周面で構成される筒状の側面部１２を有する。側面部１２には、回転中に外周縁１１ｂから流下した溶融ガラスＧｍが流下する。本実施形態では、側面部１２は、外周縁１１ｂに接続する第一均一径部１２ａと、第一均一径部１２ａの下端に接続する第一絞り部１２ｂと、第一絞り部１２ｂの下端に接続する第二均一径部１２ｃと、第二均一径部１２ｃの下端に接続する第二絞り部１２ｄとを備えている。第一及び第二均一径部１２ａ，１２ｃは、軸方向で径が均一な円筒状の部位である。第二均一径部１２ｃは、第一均一径部１２ａに比較して径が小さい。第一及び第二絞り部１２ｂ，１２ｄは、下方に向かって漸次縮径する逆円すい状の部位である。本実施形態では、第二絞り部１２ｄは、メタルチップ９の外周面を含む、最下段の絞り部となる。最下段の絞り部の垂直面に対する傾斜角、すなわち、第二絞り部１２ｄの垂直面に対する傾斜角度β_２は、２０°以下であることが好ましく、１５°以下であることがより好ましい。一方、第一絞り部１２ｂの垂直面に対する傾斜角度β_１は、例えば傾斜角度β_２よりも大きくてもよく、２２°以下であることが好ましく、２０°以下であることがより好ましく、１７°以下であることが更に好ましく、１５°以下であることがより特に好ましい。

【0038】

勿論、成形体５の形状は、受皿部１１がＬ_１／α_１≧２なる関係を満たしていれば、図３で説明した形状に限定されるものではない。例えば、図３で説明した形状において、側面部１２の第二均一径部１２ｃと第二絞り部１２ｄとを省略してもよい。すなわち、図４（Ａ）に示すように、側面部１２が、均一径部と絞り部とを一つずつ備えた構成であってもよい。また、例えば、成形体５は、図４（Ｂ）に示すように、側面部１２が絞り部を有さずに、側面部１２が均一径部だけで構成されてもよく、図４（Ｃ）に示すように、側面部１２を有さなくてもよい。ここで、これら図４（Ａ）〜（Ｃ）に例示した成形体５においても、Ｌ_１／α_１≧２なる関係を満たす。更に、図４（Ａ）に例示した成形体５では、最下段の絞り部に対応する傾斜角度β_１は１５°以下であることが好ましい。

【0039】

次に、図１及び図３に基づいて管ガラス製造装置１による管ガラスの製造方法について説明する。

【0040】

予め、溶解槽２でガラス原料から溶融ガラスＧｍを生成して貯留しておく。また、第一加熱手段６で供給管３を所定の温度に加熱すると共に、第二加熱手段７で成形炉４内を所定の温度に加熱しておく。そして、エアコンプレッサを起動して、金属管１０内にエアを供給する。金属管１０内に供給されたエアは、貫通孔９ａを経由してメタルチップ９の下端から下方へ噴出する。

【0041】

次に、不図示の駆動装置によって、成形体５を上下方向の軸線Ｊ周りに回転させる。そして、溶解槽２から供給管３に溶融ガラスＧｍを供給し、供給管３の供給口から成形体５の受皿部１１に溶融ガラスＧｍを供給する。すると、溶融ガラスＧｍは、成形体５の受皿部１１に受けられ、受皿部１１の外周縁１１ｂから流下する。詳細には、供給管３から供給された溶融ガラスＧｍは、溶融状態の一本の帯状（線状）ガラスを形成する。その帯状ガラスは、成形体５の回転によって受皿部１１上で巻き取られる。この過程で帯状ガラスが互いに重なりながら受皿部１１全体に放射状に広がり、外周縁１１ｂから流下する。その後、外周縁１１ｂから流下した溶融ガラスＧｍは、成形体５の側面部１２を流下する。

【0042】

成形体５の側面部１２の下端から流下した溶融ガラスＧｍは管状となり、溶融状態の管ガラスとなる。この際、成形体５のメタルチップ９の下端から噴出するエアにより溶融ガラスＧｍは安定して管状となる。この溶融状態の管ガラスが、徐々に固化しつつ、その下流側で不図示の管引き装置によって下方向に牽引される。この際、管引き装置は、管ガラスを軸線Ｊ周りに回転させながら牽引してもよい。これによって、管ガラスが製造される。製造された管ガラスは所定長さに切断される。この切断方法は、特に限定されるものでは無いが、例えば、カッター等で切り欠きを形成し、折り割り切断してもよい。

【0043】

製造された管ガラスは、外径や厚みの精度がよい高品質な管ガラスであって、例えば、直径が１ｍｍ〜１５０ｍｍで、ガラスの厚みが０．２ｍｍ〜３．０ｍｍである。

【0044】

（第二実施形態）
次に、第二実施形態に係る管ガラス製造装置について説明する。なお、第二実施形態では、第一実施形態と同一の構成には同一の符号を付すと共に、詳しい説明を省略する場合がある。

【0045】

第二実施形態に係る管ガラス製造装置については、第一実施形態と異なり、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、成形体が、上下方向に間隔を置いて複数の受皿部を備えている。図５（Ａ）では、成形体が２つの受皿部を有し、図５（Ｂ）では、成形体が３つの受皿部を有する。

【0046】

詳述すれば、図５（Ａ）では、成形体２１は、第一受皿部２２と、第二受皿部２３と、第一受皿部２２と第二受皿部２３との間に設けられた第一側面部２４と、第二受皿部２３の下方に設けられた第二側面部２５とを備えている。

【0047】

第一受皿部２２は、円すい状をなし、内周縁２２ａと外周縁２２ｂとの間で回転中に供給管３から供給された溶融ガラスＧｍを受けると共に、受けた溶融ガラスＧｍを外周縁２２ｂから流下させるように構成されている。供給管３は、最上段に位置する第一受皿部２２にのみ溶融ガラスＧｍを直接供給する。

【0048】

第二受皿部２３は、円すい状をなし、内周縁２３ａと外周縁２３ｂとの間で回転中に成形体２１を流下する溶融ガラスＧｍをその途中で受けると共に、受けた溶融ガラスＧｍを外周縁２３ｂから再び流下させるように構成されている。

【0049】

第一側面部２４は、第一受皿部２２の外周縁２２ｂに接続する第一均一径部２４ａと、第一均一径部２４ａの下端に接続する第一絞り部２４ｂとを備えている。第一絞り部２４ｂの下端には、第二受皿部２３が接続されている。

【0050】

第二側面部２５は、第二受皿部２３の外周縁２３ｂに接続する第二均一径部２５ａと、第二均一径部２５ａの下端に接続する第二絞り部２５ｂとを備えている。第二絞り部２５ｂは、メタルチップ９の外周面を含む。第一均一径部２４ａと第二均一径部２５ａとは、径が異なっていてもよいが、本実施形態では同径である。

【0051】

また、図５（Ｂ）に示すように、成形体２１は、第一受皿部２６と、第二受皿部２７と、第三受皿部２８と、第一受皿部２６と第二受皿部２７との間に設けられた第一側面部２９と、第二受皿部２７と第三受皿部２８との間に設けられた第二側面部３０と、第三受皿部２８の下方に設けられた第三側面部３１とを備えている。

【0052】

第一受皿部２６は、円すい状をなし、内周縁２６ａと外周縁２６ｂとの間で回転中に供給管３から供給された溶融ガラスＧｍを受けると共に、受けた溶融ガラスＧｍを外周縁２６ｂから流下させるように構成されている。供給管３は、最上段に位置する第一受皿部２６にのみ溶融ガラスＧｍを直接供給する。

【0053】

第二受皿部２７は、円すい状をなし、内周縁２７ａと外周縁２７ｂとの間で回転中に成形体２１を流下する溶融ガラスＧｍをその途中で受けると共に、受けた溶融ガラスＧｍを外周縁２７ｂから再び流下させるように構成されている。なお、第三受皿部２８も第二受皿部２７と同様の構成である。

【0054】

第一側面部２９は、第一受皿部２６の外周縁２６ｂに接続する第一均一径部２９ａを備えている。第一均一径部２９ａの下端には、第二受皿部２７が接続されている。

【0055】

第二側面部３０は、第二受皿部２７の外周縁２７ｂに接続する第二均一径部３０ａを備えている。第二均一径部３０ａの下端には、第三受皿部２８が接続されている。

【0056】

第三側面部３１は、第三受皿部２８の外周縁２８ｂに接続する第三均一径部３１ａと、第三均一径部３１ａの下端に接続する絞り部３１ｂとを備えている。ここで、第一均一径部２９ａより第二均一径部３０ａが大径であり、第二均一径部３０ａより第三均一径部３１ａが大径である。

【0057】

図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、複数の受皿部を設ける場合、各受皿部は次の関係式を満たす。すなわち、最上段の受皿部からｎ段目（最下段）の受皿部まで順に、それぞれの受皿部の内周縁と外周縁の間の斜辺長さをＬ_１（ｍｍ），Ｌ_２（ｍｍ），…，Ｌ_ｎ（ｍｍ）、水平面に対する傾斜角度をα_１（°），α_２（°），…，α_ｎ（°）とした場合に、Ｌ_１／α_１＋Ｌ_２／α_２＋…＋Ｌ_ｎ／α_ｎ≧２（好ましくは５）なる関係を満たす。具体的には、図５（Ａ）のようにｎ＝２の場合、第一受皿部２２が一段目（最上段）の受皿部、第二受皿部２３が二段目（最下段）の受皿部となり、Ｌ_１／α_１＋Ｌ_２／α_２≧２なる関係を満たす。一方、図５（Ｂ）のようにｎ＝３の場合、第一受皿部２６が一段目（最上段）の受皿部、第二受皿部２７が二段目の受皿部、第三受皿部２８が三段目（最下段）の受皿部となり、Ｌ_１／α_１＋Ｌ_２／α_２＋Ｌ_３／α_３≧２なる関係を満たす。

【0058】

ここで、最上段の第一受皿部２２，２６において、溶融ガラスＧｍの温度が高く粘度も低いため、溶融ガラスＧｍの厚みを均す効果が最も高い。従って、第一受皿部２２，２６で、Ｌ_１／α_１≧２なる関係を満たすことが、溶融ガラスＧｍの厚み変動を低減する上でも好ましい。

【0059】

また、最下段の絞り部の垂直面に対する傾斜角度、すなわち、図５（Ａ）の第二絞り部２５ｂの垂直面に対する傾斜角度β_２及び図５（Ｂ）の絞り部３１ｂの垂直面に対する傾斜角度β_１は、それぞれ１５°以下であることが好ましい。一方、図５（Ａ）の第一絞り部２４ｂの垂直面に対する傾斜角度β_１は、特に限定されるものではなく、例えば傾斜角度β_２よりも大きくてもよいし、小さくてもよい。図５（Ａ）の傾斜角度β_１は、２０°以下であることが好ましく、１５°以下であることがより好ましい。

【実施例】

【0060】

模型実験により成形体に沿って流下する溶融ガラスの流れを模擬し、成形体の受皿部に対する溶融ガラスの供給流量の変動により生じる溶融ガラスの厚み変動を成形体の形状によって抑制できるか否かを確認した。なお、溶融ガラスの厚み変動は、成形体の側面部下部で溶融ガラスの厚みをレーザー式変位センサで計測することで確認した。

【0061】

実験に用いた各実施例の成形体形状の条件を表１に示す。また各実施例に共通する実験条件を表２に示す。なお、表２における溶融ガラスの密度・粘度・流量は、供給管先端の供給口における値とする。また、供給管の供給口における溶融ガラスの流量の時間変動は、図６に示す通りである。

【0062】

【表1】

【0063】

【表2】

【0064】

各実施例の成形体の側面部下部における溶融ガラスの厚みの時間変動の測定結果を図８（Ａ）〜（Ｅ）に示す。同図に示すように、各実施例では、Ｌ_１／α_１が２以上であるため、溶融ガラスの厚み変動が±０．３ｍｍ程度に抑制されている。特に、図８（Ｅ）に示すように、Ｌ_１／α_１が６以上である実施例５において、溶融ガラスの厚み変動が±０．１ｍｍ程度の非常に小さい値に抑制されている。ここで、実施例１、２及び４は、受皿部の形状は同一であり、側面部の形状が異なるが、溶融ガラスの厚み変動に大きな差は見受けられなかった。これに対し、受皿部の形状を大きく変更した実施例５において、溶融ガラスの厚み変動が最も小さくなるという結果を得た。従って、溶融ガラスの厚み変動を低減する上では成形体の受皿部の形状が重要であり、Ｌ_１／α_１が２以上であることが好ましく、Ｌ_１／α_１が５以上であることがより好ましいことが認識できる。

【0065】

なお、実験結果を省略しているが、Ｌ_１／α_１が２未満となると、溶融ガラスの厚み変動が±０．３ｍｍよりも大きくなる傾向にある。

【0066】

また、上記の実施例では、受皿部を一つだけ設けた場合を例示しているが、上下方向に間隔を置いて複数設ける場合も同様である。すなわち、一つの受皿部で溶融ガラスの厚み変動を吸収していたものを、複数の受皿部で溶融ガラスの厚み変動を分割して吸収することになる。従って、複数の受皿部全体で上記実施例に例示した一つの受皿部と同様の効果を得るためには、Ｌ_１／α_１＋Ｌ_２／α_２＋…＋Ｌ_ｎ／α_ｎ≧２なる関係を満たせばよいことが認識できる。

【0067】

本発明は、上記実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内で様々な変形が可能である。

【0068】

例えば、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示したように、上下方向に間隔を置いて複数の受皿部を設ける場合、各受皿部に対応する位置に供給管などの供給部をそれぞれ設け、各受皿部に対して溶融ガラスを供給するようにしてもよい。

【符号の説明】

【0069】

１ 管ガラス製造装置
２ 溶解槽
３ 供給管
４ 成形炉
５ 成形体
８ スリーブ部
９ メタルチップ
１０ 金属管
１１ 受皿部
２１ 成形体
２２，２３，２６，２７，２８ 受皿部
Ｇｍ 溶融ガラス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】